一种刚柔结合式桥墩防撞加固装置及加固方法

本发明涉及桥墩防撞，尤其是涉及一种刚柔结合式桥墩防撞加固装置及加固方法。

背景技术：

1、我国公路桥梁及水系众多，桥梁桥墩船撞问题突出。桥梁船撞事故，造成巨大的经济损失，危害生命安全。随着全国范围内航道等级的提高，桥梁防撞问题会越来越突出。原有按旧规范建设的桥梁远不能满足新规范要求，大量桥墩抗撞能力不足，继续加固改造升级。

2、为了避免或降低船撞桥墩所带来的巨大损失，应当通过有效的桥墩防撞加固方法使桥墩抗撞性能符合现行规范。然而，已有的防撞加固方式多是针对跨径较大的新建桥梁，且功能相对单一，存在只保护船或者只保护桥的不足，特别是没有同时提高桥墩的抗撞能力。对于通航要求越来越高的内河航道旧桥桥墩防撞如梁桥柱式墩，难以直接复制既有的防撞措施；如此可见，内河航道中小型桥梁桥墩的防撞加固方式仍存在一些不足，急需提出多样化的防撞措施，满足多种场景下的加固需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种刚柔结合式桥墩防撞加固装置及加固方法，具有优良的防撞性能，可应用于实际桥墩防撞之中，可以应对不同撞击力的船撞问题。

2、根据本发明的一个目的，本发明提供一种刚柔结合式桥墩防撞加固装置，包括：

3、植筋uhpc混凝土，浇注在桥墩的外侧；

4、浮动钢套箱，套设在所述桥墩的外侧，且所述浮动钢套箱与所述植筋uhpc混凝土表层之间具有间隙，所述浮动钢套箱可自由转动并沿所述桥墩的高度方向上下浮动。

5、进一步地，所述植筋uhpc混凝土和所述浮动钢套箱均与所述桥墩同心设置。

6、进一步地，所述植筋uhpc混凝土中的植筋包括纵筋、箍筋和埋入钢筋，所述纵筋的底部固定在所述桥墩下方的承台内，所述埋入钢筋延伸至所述桥墩内部，所述箍筋连接所述埋入钢筋和纵筋，所述埋入钢筋、所述纵筋和所述箍筋绑扎焊接形成钢筋骨架。

7、进一步地，所述植筋uhpc混凝土的表面涂抹有防腐涂料。

8、进一步地，所述植筋uhpc混凝土的表面为波纹状，所述浮动钢套箱的内侧也呈波纹状。

9、进一步地，所述浮动钢套箱包括两个半圆柱型的箱体，两个所述箱体拼接并通过高强螺栓固定连接。

10、进一步地，所述箱体包括内壁板、外壁板、上甲板和下甲板，所述箱体内填充有浮石水泥浆。

11、进一步地，所述箱体内部还设有若干钢肋板。

12、进一步地，所述箱体的两端分别设有连接凸台，两个所述箱体两端的连接凸台分别对应拼接在一起，所述连接凸台上设置有预留孔道，所述高强螺栓贯穿所述预留孔道将两个所述连接凸台固定；所述高强螺栓外采用法兰接头进行封口处理，所述法兰接头通过法兰螺丝锚固在所述浮动钢套箱之上。

13、根据本发明的另一个目的，本发明提供上述一种刚柔结合式桥墩防撞加固装置的加固方法，包括如下步骤：

14、在浇筑所述植筋uhpc混凝土之前对所述桥墩进行凿毛处理，去除所述桥墩表面浮浆及松软层，用水冲洗露出粗骨料，对凿毛后的所述桥墩表面涂刷结构胶以保证后浇的所述植筋uhpc混凝土与所述桥墩的粘结；

15、对所述桥墩和所述承台进行钻孔处理，插入所述埋入钢筋，所述埋入钢筋伸进所述桥墩内部；围绕所述桥墩布置所述纵筋和所述箍筋，所述纵筋插入所述承台上的钻孔内部，将所述埋入钢筋、所述纵筋和所述箍筋绑扎焊接形成钢筋骨架；

16、围绕所述钢筋骨架安装木模板，所述木模板的安装确保所述植筋uhpc混凝土外表面为波纹形，将搅拌后的uhpc混凝土浇筑到所述桥墩与所述木模板之间，待24小时后拆模，所述植筋uhpc混凝土表面涂抹防腐涂料避所述植筋uhpc混凝土内的植筋生锈腐蚀；

17、所述浮动钢套箱的两片所述箱体进行拼接连接，两个所述箱体的内壁与所述植筋uhpc混凝土留有间隙，两个所述箱体拼接后通过所述高强螺栓连接固定；

18、所述浮动钢套箱的外侧进行防锈涂装或用复合柔性布包裹，并在所述浮动钢套箱的表面粘贴反光材料。

19、本发明技术方案采用多级防撞保护，刚柔结合，既降低了船撞力，又对桥墩进行了直接加固，当所受船撞力不是很大时，仅破坏最外侧的浮动钢套箱；浮动钢套箱可转动的特性使得装置能够吸收更大一级的船撞力，转动使得浮动钢套箱和植筋uhpc混凝土之间发生挤压破碎；植筋uhpc混凝土内部的植筋，进一步加强了装置的防撞能力。综上三级防撞能力，本发明具有优良的防撞性能，可应用于实际桥墩防撞之中，可以应对不同撞击力的船撞问题。

技术特征：

1.一种刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述植筋uhpc混凝土和所述浮动钢套箱均与所述桥墩同心设置。

3.根据权利要求1所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述植筋uhpc混凝土中的植筋包括纵筋、箍筋和埋入钢筋，所述纵筋的底部固定在所述桥墩下方的承台内，所述埋入钢筋延伸至所述桥墩内部，所述箍筋连接所述埋入钢筋和纵筋，所述埋入钢筋、所述纵筋和所述箍筋绑扎焊接形成钢筋骨架。

4.根据权利要求1所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述植筋uhpc混凝土的表面涂抹有防腐涂料。

5.根据权利要求1所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述植筋uhpc混凝土的表面为波纹状，所述浮动钢套箱的内侧也呈波纹状。

6.根据权利要求3所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述浮动钢套箱包括两个半圆柱型的箱体，两个所述箱体拼接并通过高强螺栓固定连接。

7.根据权利要求6所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述箱体包括内壁板、外壁板、上甲板和下甲板，所述箱体内填充有浮石水泥浆。

8.根据权利要求7所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述箱体内部还设有若干钢肋板。

9.根据权利要求7所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置，其特征在于，所述箱体的两端分别设有连接凸台，两个所述箱体两端的连接凸台分别对应拼接在一起，所述连接凸台上设置有预留孔道，所述高强螺栓贯穿所述预留孔道将两个所述连接凸台固定；所述高强螺栓外采用法兰接头进行封口处理，所述法兰接头通过法兰螺丝锚固在所述浮动钢套箱之上。

10.根据权利要求6所述的刚柔结合式桥墩防撞加固装置的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了一种刚柔结合式桥墩防撞加固装置及加固方法，包括植筋UHPC混凝土，浇注在桥墩的外侧；浮动钢套箱套设在桥墩的外侧，且浮动钢套箱与植筋UHPC混凝土表层之间具有间隙，浮动钢套箱可自由转动并沿桥墩的高度方向上下浮动。本发明采用多级防撞保护，刚柔结合，既降低了船撞力，又对桥墩进行了直接加固，当所受船撞力不是很大时，仅破坏最外侧的浮动钢套箱；浮动钢套箱可转动的特性使得装置能够吸收更大一级的船撞力，转动使得浮动钢套箱和植筋UHPC混凝土之间发生挤压破碎；植筋UHPC混凝土内部的植筋，进一步加强了装置的防撞能力。综上三级防撞能力，本发明具有优良的防撞性能，可应用于实际桥墩防撞之中，可以应对不同撞击力的船撞问题。

技术研发人员：葛继平,龚升,闫兴非
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17